设为首页 | 加入收藏夹

八文网 - 汇聚八方文档 - 做最优秀的免费文档下载网站

光纤通信原理

文档类型：

Microsoft PowerPoint PPT 演示文稿文档大小：1.81M

光纤通信原理(第二讲)
主讲:徐文云2004年3月25日
第二章光纤和光缆
2.1 光纤的结构和分类
2.1.1 光纤的结构通信用的光纤绝大多数是用石英材料制成的横截面很小的双层同心圆柱体,外层的折射率比内层稍低.
折射率高的中心部分叫做纤芯,其折射率为n1,直径为2a;折射率稍低的外层称为包层,其折射率为n2,直径为2b.
2.1.2 光纤的种类
一、按照折射率分布不同来分一般可分为阶跃型光纤和渐变型光纤两种.
二、按照传输模式的多少来分根据光纤中传输模式数量,可分为单模光纤和多模光纤.
三、按光纤的材料来分
分为:石英系光纤石英芯,塑料包层光纤多成分玻璃纤维塑料光纤
2.2 用射线法分析光波在光纤中的传输
2.2.1 均匀平面波的一般概念
2.2.2 光波在两介质交界面的反射和折射
一、斯涅尔定律斯涅尔定律介质一介质二y
2.2.3 光波的全反射
一、全反射的概念当光射线由折射指数大的介质Ⅰ(如n1)射向折射指数较小的介质Ⅱ(如n2)时,由于n1>n2 ,则由反射定律可判断出此时介质Ⅱ中的折射线将离开法线而折射,即折射角θ2必大于入射角θ1 ,当入射角增加到某一值时,可使得折射角θ2=90°,这时折射线将沿界面传输,我们把此时的入射角称为临界角,用θc表示.
2.2.4 光纤中光射线的分析
一、阶跃型光纤中光射线的分析
1,阶跃型光纤中的光射线(1)子午射线子午面上的光射线,在一个周期内和该中心轴相交两次,或为锯齿形波前进.这种射线称为子午射线.简称为子午线.
(2)斜射线这种斜射线不在一个平面里、是不经过光纤轴线的射线.
2,阶跃型光纤中主要特性参数的定义(1)相对折射指数差Δn1>n2 ,但n1和n2相差极小, n1和n2差的大小直接影响着光纤的性能,所以引入相对折射指数差这样一个物理量来表示它们相差的程度,用Δ表示.为(2)数值孔径NA光纤的数值孔径是表示光纤捕捉光射线能力的物理量.Φmax是光纤纤芯所能捕捉光射线的最大射入角.只要光线射入角小于Φmax的所有射线,均可被光纤所捕捉.数值孔径越大,就表示光纤捕捉光射线能力就越强.如下图所示:
(3)最大时延差Δτmax
①什么是时延某一条子午射线在纤芯中传输一定长度所需要的时间,称为时延.用τ表示.传输每一单位长度时所需要的时间τ就称作每单位长度的时延.
②什么是时延差两条不同的子午射线,由于入射角不同、因此射线在纤芯中的倾斜程度不同、那么这不同的两条射线,在光纤中传输同一空间长度L时,显然所用的时间是不同的,这种时间上的差别、称为时延差,用Δτ表示.
③什么是最大时延差在空间长度为L的光纤中、走得最快的射线与走得最慢的射线在时间上的差别称为最大时延差,用Δτmax表示.
由下图知,走得最快的射线应是在纤芯中倾斜最小的射线,此时入射角接近于90°,是一条近似和轴线平行的射线,在长为L的光纤上传输所用的时间τ0最短、它为而走得最慢的射线,应是在纤芯中倾斜最大的射线,此时射线的入射角应近似和临界角θc相等、它在长度为L的光纤上传输所用的时间最长,为τmax ,则于是,得到最大时延差的表示式为在光纤中、通常用时延差的大小表示光纤中色散的严重程度,时延差的单位为pskm・nm,和色散系数的单位一样.
3,阶跃型光纤的导光机理阶跃型光纤是靠全反射原理将光波限制在纤芯中向前传播、只有满足全反射条件的光射线才可在纤芯中形成导波,而这些光射线射入光纤端面的角度必须是在最大射入角Φmax以内.
4,弱导波光纤的特点(1)纤芯和包层的折射指数差别极小,其比值n2 n1≈1;纤芯和包层交界面上全反射的临界角(2)光纤中的波接近于均匀平面波.
光纤中形成导波的条件是:90°>θ1>θc,而θc ≈90°,说明此时射线几乎是与光纤的轴线平行.
二、渐变型光纤中光射线的分析
1,渐变型光纤的导光机理渐变型光纤中、由于纤芯中介质折射指数不均匀、由折射定律可知,光射线的轨迹不再是直线,是一条由折射而形成的曲线.
2,渐变型光纤的最佳折射指数分布(1)子午线的自聚焦渐变型光纤中、不同射线具有相同轴向速度的这种现象,称为自聚焦现象,具有这种自聚焦现象的光纤称为自聚焦光纤.
具有不同起始条件的子午线,如果它们的空间周期长度相同时,则这些子午线将同时到达终端,就可以在光纤中产生自聚焦.这种可以使光纤中产生自聚焦现象的折射率分布、称为最佳折射指数分布.
2.3 用波动理论简要分析阶跃型光纤中的导波
2.3.1 标量近似解法
2.3.2 阶跃型光纤中导波的特征方程V是一个直接与光的频率成正比的无量纲的量,称为光纤的归一化频率.

ppt文档的标签：原理光纤通信

更多推荐标签：诉讼证明标准熊辉周英医药企业现状摄影毕业数字小区通知的写作宾馆住宿水单武汉中特集团系统解剖图谱教师论文运营计划范文奇思妙想王建军管输效率岗位调研小企业会计论合同责任昆明征文体育论文范文地产推广化工原理上册非参数英语邮件平均发展速度考试计划网上答题英语语法教学会计服务业项目推介会合同终止书

相关文档推荐

	通信原理综合与设计性实验介绍

	相变原理

	光纤原理

	化工原理

	机械原理

	电解原理

	通信原理课程教学大纲

	抽屉原理

	病毒原理

	通信原理教学大纲

	汽车原理

	通信原理

	通信原理考试大纲

	化工原理

	光纤原理简介

	通信原理实验

	电路原理

	纺纱原理

	通信原理教学大纲

	通信原理实验之

推荐文档下载

	有两本书是可以撼动你心里的小说

	清华大学全国建设工程招投标与工程项目管理

	清华大学醒狮打造油田企业中层高效执行

	关于组织开展2005年暑期文化科技卫生&

	项目编号:93

	商业电子商务师执业资格认证培训方案

	灵城二小"八荣八耻

	国立中央大学九十三学年度第一次校务会议提

	鸿飞科技网站建设套餐(A)

	实车况最重要

	"上海风采"电脑福利

	国立桃园农工九十四学年度交通安全教育实施

	!!兔王征战记

	芬楼书店新书书

	预防医学教研室全体教师

	北京航空航天大学研究生助教岗位设置表

	研究背景

	2002年多媒体网络教学课件项目(78项

	兴国管理学院第十五次校务会议记录

	国立国光剧团离职人员报告表

文档下载提示：
·最新免费文档下载、毕业论文免费下载、Word文档下载、Excel表格下载、PDF电子书下载、PowerPoint提案下载
·所有文档均为网友上传,仅供学习参考,用作其它用途时请征得相关权益人许可.
·八文网只提供文档共享平台,不对文档内容的正确性及相关内容所引发的后果负责.
·如此文档"光纤通信原理"涉及您的权益，请附上网址来信告知web_8wen(#)126.com，本站将认真配合并改正。